Communication Sans fil, onde Radio Fréquence

[bordeaux270993]

Bonjour,

Dans le cadre de mon projet, je suis amené à faire de la communication sans fil. J'aimerais sur une carte mettre un système qui émettrait une onde RF. Cette dernière serais récupérer par un récepteur RF placé sur une autre carte distante. Je n'ai pas besoin forcément de transmettre de donnée. Cette communication à juste pour but de déclencher l'émission d'un ultrason de manière synchrone par les différentes cartes recevant l'onde RF.

J'aimerais un module déja tout fait comportant un microC et un tranciever RF qui serais simple d'utilisation. Mes exigences seraient la taille (le plus petit possible serait le mieu), ainsi qu'une faible consommation d'énergie (si possible). J'ai trouver quelque référence de type MRF21J40 mais je n'ai pas trouver de carte toute faite et je suis persuader qu'il doit y en avoir.

Dans le cas contraire, je me débrouillerais pour connecté le microC avec le module RF, mais je veux bien quelque référence de module qui vous ont plus lors de vos divers projets.

Merci d'avance pour les réponses apportées en espérant qu'elle me soit profitable.
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[antek]

et un tranciever RF qui

C'est un émetteur/récepteur.
Un émetteur d'un côté et un récepteur de l'autre ne suffit pas ?

[mag1]

Dans le cas contraire, je me débrouillerais pour connecté le microC avec le module RF, mais je veux bien quelque référence de module qui vous ont plus lors de vos divers projets.

Bonjour,

Manque quand même quelques infos.
Quel µC ? Quelle distance ?

Dans le doute, et dans le pas cher:
http://electromag1.wifeo.com/les-pic...iaisons-hf.php

MM

[bordeaux270993]

Un peu plus de description serais mieux:

L'objectif serais de connaitre la position de mon objet en mouvement. Cette objet seras équipé d'un module composé d'une IMU et d'un récepteur ultrason. J'aimerais que ce module soit le plus passif possible bien que l'IMU ne le soit pas. Mais j'avoue que sur ce point je n'ai pas d'idée.

Du coup je pensais équipé ce module d'un uc pour récupérer les données de mon imu (données fourni par un bus SPI ou I2C) et pour traiter le temps de propagation de l'onde ultrasonore. Il me faut par la suite transmettre ces données à un noeud servant à la coordination via WiFi ou autre.

Ce noeud de coordination sera équipé d'un tranciever. Il doit émettre une onde RF permettant la synchronisation de tout mes noeuds émetteur d'une onde ultra sonore. Et il doit recevoir une onde RF provenant de l'objet en mouvement qui lui transmettrait les données fournit par l'objet en mouvement ( soit l'accélération, la vitesse de rotation (IMU) ; et le temps de propagation de l'onde US). Ces données serais ensuite transmise via une liason RS232 à mon ordinateur qui ,via labview matlab ou autre software, effecturas tous les calculs à ma place!

Les derniers noeud permettant le fonctionnement de ce système sont positionné à des endroits connu et émettent une onde ultrasonore dès qu'ils reçoivent l'onde RF. Enfin, il émettront chacun leur tour (TDMA) pour facilité le traitement des signaux par le microC embarqué sur l'objet à localiser.

Pour la distance, disons maximum 5-6m. Quand au microC, je n'en ai pas forcément en tête. J'ai du mal à savoir comment les choisir il y en a tellement.

Voila, merci pour les réponses déja apporté et pour les futures.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PIXEL]

ça ne marche pas.....

c'est un sujet récurrent à l'époque des concours de robotique

[bordeaux270993]

Comment ça sa ne marche pas??
Le couplage IMU/ ultrason
ou juste l'ultrason?

[bordeaux270993]

Je veux bien une explication de pourquoi cela ne pourrais pas marcher. Car dans ma tête ça doit marcher et ça va marcher.

[PIXEL]

alors j'ai plus rien à dire....

[fabang]

C'est un peu simpliste de penser qu'une émission radio va déclencher une réaction synchrone sur les récepteurs. Pour que ce soit le cas, il faut émettre une trame avec entête qui laisse le temps aux différents récepteurs de se caller (CAF ou CAG selon le type de modulation utilisé) et terminer cette trame par un code de synchro.

[bordeaux270993]

Oui je vois, j'ai décidé de changer de sens, mon objet en mouvement émettrai une onde RF et un noeud principale au plafond. Quand il recoit l'onde RF, il envoie une réponse ACK et déclenche un timer en meme temps. L'objet en mouvement reçoit le ACK et envoie une onde US réceptionner par les autres qui (relié par un cable au noeau principal) envoie une pulsation venant activé une pinouille du microcontrolleur pour sauvgarder le temps avant tout processus de calcul.

Si quelqu'un peut juste me dire un module RF simple d'utilisation (si possible avec un microcontrolleur déja sur carte) peu importe le prix (sans abus).

[bordeaux270993]

alors j'ai plus rien à dire....

C'était pas censer vous vexer. Navrer si c'est l'effet ressentit. Je voulais juste une critique constructif m'expliquant pourquoi ça ne marcherais pas plutôt qu'une simple remarque péjoratif et décourageante.

[PIXEL]

il ne faut pas retourner le sens de la preuve ,

c'est à toi d'expliquer pourquoi ça peut marcher !

[bordeaux270993]

Pour moi l'INS a une erreur de dérive qui vient être vraiment perturbante au bout d'un moment. Si je réinitialise périodiquement la position initial de mes capteurs en mettant pour valeur celle reçu par mon système ultrason, je pourrais corriger l'erreur de dérive et avoir un système INS fonctionnelle dans le temps.
Quant aux système a base d'ultrason dont je vous ai parler, il a été extrait d'une publication tirer de researchGate. Je peux vous la donner elle était en publication libre.
C'est juste pour cela que je pense que ça doit marcher. Apres vous avez mille fois plus d'experience que moi et je ne suis qu'un amateur qui se perd dans ses pensées et ses idées.
C'est d'ailleurs pour ça que je vient ici!

[sylvainmahe]

Si je peux t'aider dans ton projet, j'utilise le mcu atmega328p (très répandu) et pour la communication sans fil le nrf24l01p: basse consommation, petite taille, liaison sécurisée 2.4ghz, portée +1km

Dans le commerce il y a des pcb tout faits:
atmega328p monté sur pcb: https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMini
et nrf24l01p monté sur pcb: https://www.tindie.com/products/ICSt...ion-module4677

Ensuite pour la programmation j'ai créé une bibliothèque autonome (0 include vers l’extérieur) et en pur c++ standard (c++11) (http://sylvainmahe.xyz/data/module.zip) qui permet de programmer l'atmega328p simplement mais avec un code très optimisé, elle gère pleins de choses, dont le nrf24l01p:

Exemple de communication uni-directionnelle:
Montage 1 (tx):

#include "../module/Nrf24L01P.h"

int main()
{
	unsigned char n = 0;
	Nrf24L01P variableX = Nrf24L01P (1);
	
	Nrf24L01P::start (1, 86400312, true);
	
	while (true)
	{
		variableX.transmit (n);
		n++;
	}
	
	return 0;
}

Montage 2 (rx):

#include "../module/Nrf24L01P.h"

int main()
{
	unsigned char n = 0;
	Nrf24L01P variableX = Nrf24L01P (1);
	
	Nrf24L01P::start (1, 86400312, true);
	
	while (true)
	{
		variableX.receive();
		
		n = variableX.value;
	}
	
	return 0;
}

Ce code est modeste, mais ce n'est pas plus compliqué que ça.
Bien-sûr c'est tranceiver, donc tu peux émettre depuis le "montage 2" vers le "montage 1", exemple:

Montage 1 (tx+rx)

#include "../module/Nrf24L01P.h"

int main()
{
	unsigned long n = 0;
	Nrf24L01P variable1 = Nrf24L01P (1);
	Nrf24L01P variable2 = Nrf24L01P (2);
	
	Nrf24L01P::start (1, 86400312, true);
	
	while (true)
	{
		variable1.transmit (n);
		variable2.receive();
		
		n++;
	}
	
	return 0;
}

Montage 2 (tx+rx)

#include "../module/Nrf24L01P.h"

int main()
{
	unsigned long n = 0;
	Nrf24L01P variable1 = Nrf24L01P (2);
	Nrf24L01P variable2 = Nrf24L01P (1);
	
	Nrf24L01P::start (1, 86400312, true);
	
	while (true)
	{
		variable1.transmit (n);
		variable2.receive();
		
		n++;
	}
	
	return 0;
}

A noter que "86400312" c'est un identifiant unique sur 32 bits (une clé réseau si tu veux), que tu choisis à ta guise pour sécuriser la communication entre les deux nrf24l01p.

Les possibilités sont vraiment grandes, vous pouvez émettre, transmettre à la suite dans n'importe quel ordre, j'ai essayé par exemple des configurations un peu délicates à savoir:
incrément d'une valeur (par exemple le temps qui passe)
transmission de cette valeur d'un module 1 à un autre module 2
réception de la valeur depuis le module 2 puis émission vers le module 1
réémission de la valeur reçue du module 1 vers le module 2
réémission de la valeur du module 2 vers le module 1
affichage de la valeur sur un afficheur à leds via le module 1

Et ça marche vraiment impec sans bugs, avec une latence de l'ordre du millième de secondes, a travers 3 ou 4 murs en béton et en 10mW. (en 100mW pas de soucis pour 1km de portée).

Les données utiles qui transitent sont sur 32 bits signés (+ 8 bit pour le canal ou l'adresse mais ça vous n'avez pas a vous en occuper).

La bibliothèque compile avec avr-gcc.


Je pense qu'on ne peut pas faire plus simple, mais je ne suis pas certain que c'est aider que de te montrer ça, SAUF si tu es dans l'optique "utiliser des trucs tout faits", chose que je comprends tout à fait, et c'est pourquoi je me permet de poster une idée (parmi beaucoup d'autres possibilités) de comment réaliser ce que tu demandes.

Après, pour ce qui est question de la localisation des robots (je crois que c'est bien cela dont tu parles?), il me semble qu'avec un gyro, un magnétomètre, et un bon algorithme, on arrive à positionner un objet dans l'espace avec un taux d'erreur vraiment acceptable, voir ici un exemple: http://www.x-io.co.uk/gait-tracking-with-x-imu/

L'algorithme est téléchargeable ici (par encore testé): http://www.x-io.co.uk/res/sw/madgwick_algorithm_c.zip

[fabang]

Notre ami bordeaux0993 a t-il calculé les temps de latence cumulés acceptable pour son application? On ne sait pas quel est sont objectif de précision.

[sylvainmahe]

En théorie le datasheet indique pour le Nrf24l01P:
11.3mA en communication
320 μA en mode standbye 2 (mode que j'utilise dans ma programmation)

Une communication dure une fraction de seconde, le reste du temps il est en standbye 2.

[bordeaux270993]

Bonjour,

merci pour toute ces informations. Effectivement j'aime bien quand le travail est près macher mais pour le coup et pour mon expérience personnel je préfere galérer mais réussir à coder tout ce dont j'ai besoin tout seul!
Après si j'ai du mal je m'aiderais de votre code avec plaisir.

Merci beaucoup. (j'avais de même décidé de partir sur un NFR24l01+ ac une arduino uno ou mini)

Maintenant ce sont le choix des modules tranceiver US qui me gène. Je ne suis pas très doué dans la conception de circuit et prendre un simple émétteur me demanderais de mettre des montages push pull amplif et coté recepteur 2 ampli un filtre passe bande.

Par contre, j'ai vu qu'il y avais des capteurs tout fait de type HCR04. Je me demandais si je pouvais en utiliser deux l'un en émétteur (il peut réceptionner l'echo cela ne me gene pas) et l'autre en mode reception (émettre une onde pour qu'il se mette en mode écoute) mais bloquer l'émission en couvrant l'émétteur.

Mais j'ai peur qu'il est des temps de latence différent et qu'alors la mesure du temps ne soit plus éfficace ni précise.
J'ai alors pensé a estimer ce temps de latence en mettant quatre recepteur disposer en carré, je placerais alors mon récepteur à équidistance des quatres éméteur et enregistrerais les quatres temps. La différence entre les quatres me donnerais alors une idée de ce temps de latence ( en prenant en compte le temps liée au cout en temps liée aux instructions. Enfin cela me semble fastidieux et peut etre un peu trop optimiste.

Du coup j'hésite encore et je perd du temps pour commander mes composants car je ne veux pas commander pour au final regretter et recommander !

Merci encore pour les réponses.

[fabang]

Le problème des temps de latences, c'est qu'il ne sont pas stable. Maintenant pour savoir si c'est important il faudrait nous donner une idée de la distance et de la précision attendue. On a aucune idée du besoin?

[bordeaux270993]

Malheuresement, j'ai besoin d'une précision minimum de 5mm... Cela risque d'être un peu utopique. Mais je peux placer le système dans des conditions idéales (LOS, sans multitrajet).

Pour les temps de latence, à une précision comme celle la, cela risque de grandement jouer..

Je pensais que les temps de latence lier au composant étais fixe, domage sa aurait été plus simple!

[fabang]

Complètement inatteignable en US, de l'ordre de la longueur d'onde du signal + la latence de réception radio (le temps que le récepteur se synchronise CAF et CAG on parle ms). La transmission d'un ordre par radio n'est pas quelque chose de trivial. A mon avis 500mm serait déjà difficile à obtenir.

[sylvainmahe]

Tu veux trianguler via radio si j'ai bien compris?

Le soucis c'est que:

vitesse lumière = 300000km/s
Donc:
300000000m/s
300000m/ms
300m/us
30m/100ns
3m/10ns
1m/3,3ns

Il faut donc une horloge qui compte le temps à 333333333,3hz, soit 0.3Ghz pour avoir une précision de positionnement de 1m, sans compter les diverses erreurs ou latences possibles dans les calculs.

Une fois cette contrainte bien en tête, il faut réfléchir à ce qu'on peut faire, c'est clair que ton projet est intéressant

[fabang]

Non déclencher par radio, trianguler par US me semble t-il.
On connait maintenant la précision espérée 5mm, mais on a aucune idée de la distance ??

[sylvainmahe]

Que veux tu dire par "US" ? Je croyais que c'était micro seconde moi

[fabang]

Voir #1 (Ultra Son)

[sylvainmahe]

Ah mince désolé effectivement

On m'a parlé de quelqu'un qui essaye de positionner des mini hélicoptères de modélisme les uns par rapport aux autres par ultrason, à voir si ça fonctionne vraiment...

Y a le lidar aussi qui est intéressant en complément d'information pour ce positionner: http://www.robotshop.com/en/rplidar-...r-scanner.html

C'est ça qu'utilise la voiture à pilotage automatique de google, ou encore les robots de l'armée...

[bordeaux270993]

Pour les distance, je pense maximum 4m au de hauteur sur une zone de 4m carré. Mais si jamais je peux descendre la hauteur à deux mètre.
En temps normal, pour moi aussi cette précision est inatteignable, mais dans des conditions optimal je pense qu'on peux réussir a booster les performances un maximum.

Mais il y a trop d'ombre sur mon chemin, j'ai peur d'avancer et de me prendre un gros mur.

[bordeaux270993]

Le système LIDAR me parrait quand même relativement cher!

[bordeaux270993]

Re,

Dites moi, toujours dans la même optique, je pensais à une solution qui serais completement différentes de tous ce dont on a discuté jusqu'à présent.

Etant dans une pièce précise. Je reste dans la même pièce tout le temps et je n'ai pas une grande zone à couvrir. Alors pourquoi pas mettre une caméra. je place des Leds aux quatre coins de la pièce et une sur l'objet à localiser. J'applique un filtre à l'image me permettant de ressortir une image traduisant l'intensité lumineuse de chaque pixel. Je serais donc en mesure de savoir ou est ma Led.

Qu'en pensez vous? J'avoue que je ne vois pas trop comment appliquer une méthode type triangulation pour savoir ou il se situe. C'est juste une piste à explorer j'aimerais avoir vos avis et vos conseils.

MERCI!!!

[fabang]

Les caméras c'est ce qui convient le mieux à ton problème. Pour avoir un positionnement 3D, il te faut 2 caméras qui observent deux plans orthogonaux.

[sylvainmahe]